A Kaliforniai Egyetem San Diego-i orvosi fakultásának kutatói már korábban azonosítottak egy sor olyan genetikai mutációt, amelyek védelmet nyújtanak az idős felnőttek kognitív hanyatlása ellen.
A Molecular Biology and Evolution című folyóiratban megjelent friss tanulmány e mutáns gének egyikére összpontosított. A kutatók megpróbálták nyomon követni az evolúcióját: hogy mikor és miért jelent meg az emberi genomban. Az eredmények szerint a fertőző kórokozók, például a gonorrhea okozta szelekciós nyomás elősegíthette ennek a génváltozatnak a megjelenését az emberben, és akaratlanul is "támogatta" a hosszú életet, lehetővé téve, hogy az unokák ismerhessék a nagyszüleiket.
A szaporodás fontosabb a hosszú életnél
A legtöbb állatfaj szaporodásra optimalizált, gyakran a jövőbeli egészség és a hosszabb élettartam rovására. Valójában alig létezik olyan faj, mint az ember, amelynek egyedei jóval a menopauza után is élnek.
A „nagymama-hipotézis” szerint ennek az az oka, hogy az idősebb nők fontos támogatást nyújtanak a gyermekek felnevelésében, akik több gondoskodást igényelnek, mint más fajok fiataljai. A tudósok most azt próbálják megérteni, hogy mely biológiai jellemzők teszik lehetővé az embernél a hosszú távú egészséget – számolt be róla a Neuroscience News .
Amikor a kutatók korábban összehasonlították az emberi és a csimpánz genomot, azt találták, hogy az embereknél a CD33 génnek (egy immunsejtekben kifejeződő receptornak) egy egyedi változata található. A standard CD33 receptor egy szialinsav nevű cukorfajtához kötődik, amely minden emberi sejtet bevon. Amikor az immunsejt a CD33-on keresztül érzékeli a sziálsavat, a másik sejtet a test részeként ismeri fel, és nem támadja meg, megakadályozva ezzel az autoimmun válaszreakciót.
A CD33 receptor az agyi immunsejtekben, az úgynevezett mikrogliákban is kifejeződik, ahol segít a neuroinflammáció szabályozásában. A mikroglia azonban fontos szerepet játszik a károsodott agysejtek és az Alzheimer-kórral összefüggő amiloid plakkok eltakarításában is. Azáltal, hogy a rendszeres CD33 receptorok az e sejteken és plakkokon lévő szialinsavakhoz kötődnek, valójában elnyomják ezt a fontos mikroglia funkciót, és növelik a demencia kockázatát.
Itt jön a képbe az új génváltozat. Valahol az evolúció során az emberek kifejlesztették a CD33 egy további mutáns formáját, amelyből hiányzik a cukormegkötő hely. A mutálódott receptor már nem reagál a sérült sejteken és plakkokon lévő szialinsavakra, így lehetővé válik, hogy a mikroglia lebontsa azokat. Ennek a CD33-változatnak a magasabb szintje önmagában védő hatásúnak bizonyult a késői Alzheimer-kórral szemben.
A cikk társszerzője, Ajit Varki, az egyetem sejt- és molekuláris orvostudományi professzora a csapatával megpróbálta kideríteni, hogy mikor jelent meg először ez a génváltozat. Erős pozitív szelekcióra mutató jeleket találtak, ami arra utal, hogy valami a vártnál gyorsabban hajtotta a gén fejlődését. Azt is felfedezték, hogy a CD33-nak ez a bizonyos változata nem volt jelen a neandervölgyiek és a denisovaiak , a legközelebbi evolúciós rokonaink genomjában.
„Az eredmények arra utalnak, hogy az egészséges nagyszülők bölcsessége és gondozó munkája fontos evolúciós előny lehetett más ősi hominin fajokkal szemben” – jelentette ki Varki.
Genetikai mozgatórugó
A tanulmány másik vezetője, Pascal Gagneux, az egyetem patológia és antropológia professzora volt. A szerzők szerint a tanulmány új bizonyítékokkal támasztja alá a " nagymama-hipotézist" . Az evolúciós elmélet szerint mégis a reproduktív siker a genetikai szelekció fő mozgatórugója, nem pedig a reprodukció utáni kognitív egészség. Mi volt tehát az, ami a CD33 e mutáns formájának elterjedését felgyorsította az emberben?
A szerzők szerint az egyik lehetőség, hogy a reproduktív egészségre potenciálisan káros és erősen fertőző betegségek, mint a gonorrhea , hatással lehettek az emberi evolúcióra. A gonorrhea-baktériumok ugyanazokkal a cukrokkal vonják be magukat, amelyekhez a CD33 receptorok kötődnek. Mint a báránybőrbe bújt farkasok, a baktériumok képesek becsapni az emberi immunsejteket, hogy ne azonosítsák őket külső behatolóként.
A kutatók szerint a CD33 mutáns, cukorkötőhely nélküli változata a gonorrhea és más kórokozók ilyen „ molekuláris mimikrije ” elleni alkalmazkodásként alakult ki. Megerősítették ugyanis, hogy az egyik humánspecifikus mutáció képes volt teljesen megszüntetni a baktérium és a CD33 közötti kölcsönhatást, ami lehetővé teszi, hogy az immunsejtek újra megtámadják a baktériumokat.
